Реакции ионного обмена
Тема: «Реакции ионного обмена».
Цели : показать суть химических реакций, протекающих в растворах.
Задачи:
образовательные: - на основе усвоенных понятий о реакциях обмена и электролитической диссоциации веществ разных классов сформировать понятие «реакции ионного обмена», закрепить понятие «реакции нейтрализации»;
- экспериментально доказать, что реакции в растворах электролитов являются реакциями между ионами; выявить условия, при которых они идут практически до конца;
научить составлять молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения.
развивающие: совершенствовать учебные умения школьников при составлении химических уравнений, при выполнении лабораторных опытов;
продолжить формирование химической речи учащихся, творческого мышления, правил научного общения, умения прогнозировать результат деятельности;
воспитательные:
воспитывать культуру интеллектуального труда; чувство ответственности, уверенности в себе, требовательности к себе; умение работать в парах
Тип урока: урок открытия новых знаний.
Основные понятия темы: реакции ионного обмена, ионные реакции, ионные уравнения, молекулярные уравнения реакций, полные и сокращённые ионные уравнения реакций, реакции нейтрализации
Методы обучения: технология проблемного обучения.
Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, парная групповая.
Оборудование и реактивы: Растворы кислот, серной и соляной, Раствор гидроксида натрия, Нитрат серебра, Карбонат натрия, Штативы с пробирками.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Актуализация знаний учащихся.
Здравствуйте, ребята! Я рада вас приветствовать сегодня на уроке. Эпиграфом нашего урока будут следующие слова:
Три пути ведут к знанию:
путь размышления – самый благородный,
путь подражания – самый легкий,
и путь опыта – это самый горький.(слайд1)
Я желаю вам идти к достижению цели трудными, но благородными путями. Сегодня вы должны научиться применять полученные знания по теме «ТЭД» в новой нестандартной ситуации.
На столах табл. растворимости, лист с правилами, оценочный лист., латки с реактивами.
III. Целеполагание и мотивация.
Виртуальная экскурсия по музею. Выводим на слайд одну картину, которую нужно восстановить.
Живопись, как вид искусства существует с V века до нашей эры. Из всей живой природы только человек способен к творчеству. Произведения живописи отражает и оценивает эпоху, в которую было создано. Поэтому человечество бережно хранит произведения искусства.
В настоящее время проблема сохранения живописи стала очень актуальной, так как человек осознал, насколько хрупки творения великих мастеров. Именно в наш «информационный» век стало возможным понять, как же именно сохранить произведения искусства для потомков. Этому способствуют науки: физика, химия и, в большей степени, химия.
Пожар во Всероссийском художественном научно-реставрационном центре имени академика Грабаря, уничтожил множество ценных икон, картин, скульптур. Оставшиеся картины нуждаются в большой реставрации. Химическими исследованиями, которые применяются при реставрации картин это - Капельный метод, в основе которого лежат ионные реакции.
До сих пор мы рассматривали процессы, происходящие при растворении одного электролита в воде; сегодня мы рассмотрим, когда в растворе присутствуют два электролита.
Тема нашего урока: « Ионные уравнения реакций».
Запишите тему урока
формулировка целей и задач урока: (используя упражнение «Посмотрите через левое плечо»). Учитель предлагает учащимся встать, посмотреть через левое плечо, подумать, что каждый из них увидел; а теперь снова посмотрите через левое плечо как можно дальше. Вопрос учащимся: когда вы смогли увидеть больше, в первый или во второй раз? Учащиеся отвечают, во второй раз. Это потому, что у вас была такая цель. Давайте вместе сформулируем цель нашего урока, учитывая то, что тема немного нам знакома.
формулируются цель, задачи урока, сообщается форма его проведения
А цель звучит следующим образом.
Цель: Дать понятие о сущности реакций ионного обмена и
рассмотреть условия протекания данных реакций до конца.
Для рассмотрения этой темы нам потребуются понятия, с которыми вы уже знакомы.
Вспомним: Закончите предложения.
Блиц-контроль
1. Электролиты – это вещества растворы, которых…
2. Электролитическая диссоциация - процесс…
3. Не электролиты - вещества, водные растворы или расплавы которых …
4. Кислоты - электролиты при диссоциации, которых образуются …
5. Основания - электролиты, при диссоциации которых образуются …
6. Соли - электролиты при диссоциации, которых образуются …
7. Теорию электролитической диссоциации сформулировал …
IV. Изучение нового материала. Первичное закрепление.
1) Вступительное слово
- Каждое химическое свойство, проявляемое сильными электролитами в растворах, - это свойство ионов, на которые электролит распался: либо катионов, либо анионов. Между тем, реакции обмена между электролитами в водных растворах мы раньше изображали молекулярными уравнениями, не учитывая, что в этих реакциях участвуют не молекулы электролита, а ионы, на которые он диссоциирован.
При сливании некоторых растворов электролитов реакции протекают, а в других случаях – нет. Как вы думаете почему? Попробуем разобраться с помощью эксперимента.
1.СОЗДАНИЕ проблемной ситуации
а) на доске запись AgNO₃ + HCl = AgCl↓ + HNO₃
Учитель напоминает, что реакция протекает в растворе, где вещества находятся в виде ионов и предлагает написать представленное уравнение в ионном виде.
Запись на доске: Ag⁺ + NO₃⁻ + H⁺ + Cl⁻ → Ag⁺ + Cl⁻ + H⁺ + NO₃⁻
- Итак, реакции, осуществляемые в растворах между ионами, называются ионными, а уравнения таких реакций – ионными уравнениями.
Учитель – посмотрите на обе части уравнения. Что мы видим?
Ученики – одинаковые ионы.
Учитель – если обе части содержат одинаковые ионы, что можно сказать о такой реакции?
Ученики – она обратима.
б) ученики проводят реакцию на практике и наблюдают выпадение осадка
в) ПОБУЖДЕНИЕ к осознанию противоречия
Учитель – что наблюдаете при поведении реакции?
Ученики – выпадение осадка.
Учитель – а какое вещество выпадает в осадок?
Ученики – с помощью таблицы растворимости – AgCl
Учитель – значит хлорид серебра – вещество нерастворимое. А когда в результате реакции выпадает осадок, что можно сказать о такой реакции?
Ученики – реакция необратима
Учитель – А мы думали, что реакция обратима
Предлагается сделать верную запись реакции и учащиеся самостоятельно должны записать уравнение реакции:
Ag⁺ + NO₃⁻ + H⁺ + Cl⁻ → AgCl↓ + H⁺ + NO₃⁻
Учитель поясняет, что написанное уравнение называется полным ионным. Определим одинаковые ионы, то есть ионы, не участвующие в реакции (они находятся в правой и левой части уравнения в одинаковом количестве). Формулы этих ионов можно вычеркнуть, другими словами, привести подобные члены в левой и правой частях уравнения к равенству. (сократить)
Затем предлагается сравнить обе части уравнения и сделать вывод – какие частицы участвовали в реакции, и записать соответствующее уравнение реакции: Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓
Учитель – это сокращенное ионное уравнение.
г) ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ знаний
Учитель – что необходимо знать, прежде чем делать запись реакции ионного обмена?
Ученики – необходимо определить обратима или необратима реакция
Вещества – электролиты записываем в виде ионов, на которые они распадаются в растворе, с учётом коэффициентов и индексов. Формулы нерастворимых, газообразных и малодиссоциирующих веществ оставляем в молекулярном виде (слайд 6).
Записать ионное уравнение, при этом не забыть коэффициент перед формулой вещества относится к обоим ионам ;
· формулы многоатомных (сложных) ионов не разрывают – ОН⁻, СО₃²⁻, NО₃⁻,SО₄²⁻, РО₄³⁻, НСО₃ˉ , НРО₄²⁻ и т.п.
индекс после иона переходит в ионном уравнении в коэффициент перед ним.
2 Nа⁺ + 2ОН⁻ +2Н⁺ + SО₄²⁻ = 2 Nа⁺ + SО₄²⁻ + 2Н₂О - получаем полное ионное уравнение
* Сокращённое ионное уравнение отражает сущность реакции ионного обмена.
Учитель – вспомните признаки химических реакций; как вы думаете, в каких случаях реакция ионного обмена может быть необратима?
Запись на доске: ГИПОТЕЗЫ - выпадение осадка, выделение газа, образование воды, изменение цвета, выделение тепла.
ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗ - класс делится на группы и получают инструкции для проверки одной гипотезы на группу. Задание – написать уравнение реакции в молекулярном и ионном видах и сделать выводы.
Вспомним правила ТБ по работе с химическими веществами.
В XIX веке жил знаменитый ученый-химик Карл Либих. Его коллега (тоже химик) Карл Фогт вспоминает один такой случай… как-то входит Либих, а у него в руке склянка с притертой пробкой. Он подходит к Фогту и говорит: «Ну-ка, обнажите свою руку», - и влажной пробкой прикасается к руке Фогта и спрашивает: «Жжет, не правда ли?» Я только что получил муравьиную кислоту.
Правильно ли поступил Карл Либих?
- Конечно же нет. У Фогта после этого долго болела рука и остался шрам.
- А вы знаете, как надо обращаться с реактивами?
Перед каждым из вас на столе лежит инструкционная карта. По ходу выполнения опытов заполните ее, пожалуйста!
- Как такие реакции происходят в действительности, рассмотрим сначала на примере реакций, сопровождающихся выделением осадка.
Учащимся раздаются карточки-инструкции и они начинают по ним работать, выполняя задания.
|
Что делали |
Что наблюдали |
Уравнения реакций |
|
Проведите реакции между парами веществ |
|
|
|
1. сульфат меди (II) и гидроксид натрия |
|
|
|
2. карбонат натрия и соляная кислота |
|
|
|
3. соляная кислота и гидроксид калия (в присутствии индикатора фенолфталеина) |
|
|
|
4. |
|
|
Проводя реакцию, ребята записывают наблюдения и составляют уравнения реакций в молекулярной, полной и сокращенной ионной форме.
Учащиеся проводят опыт, руководствуясь инструкцией, находящейся на их столе и соблюдая технику безопасности (учитель делает акцент на правилах по ТБ: инструкции приведены в приложении к разработке урока).
Затем трое учащихся записывают эти уравнения реакций на доске (осуществляется проверка правильности составления уравнений, а наблюдения просто озвучиваются).
Учащиеся выполняют эксперимент, затем выходят к доске. Один из них пишет уравнение на доске, второй объясняет ход эксперимента. Класс в это время внимательно слушает и записывает все уравнения реакций, комментируя ошибки, если таковые имеются.
РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОДУКТА - отчет по проверке гипотез у доски ( запись гипотезы и уравнение соответствующей реакции в сокращенной ионной форме)
Подводится итог работы.
Справка.
1. При составлении ионных уравнений в виде ионов записывают только сильные, хорошо растворимые электролиты.
2. Неэлектролиты, малорастворимые и нерастворимые электролиты, слабые электролиты записывают в виде молекул.
3. Если вещество выпадает в осадок, справа от его формулы ставят
4. стрелку, направленную вниз . Если в ходе реакции выделяется газ,
справа от его формулы ставят стрелку, направленную вверх .
V. Первичное закрепление нового материала (самостоятельная работа по вариантам).
Самостоятельная работа
1-вариант
1. Молекулярному уравнению реакции Ba(OH)₂ +2HNO₃ → Ba(NO₃)₂+2 H₂O соответствует сокращённое ионное уравнение
1) Ba(OH)₂ + H⁺→Ba²⁺ + H₂O 2) 2OH⁻ + 2H⁺ → 2H₂O
3) Ba²⁺ + 2NO₃⁻→Bц3a(NO₃)₂ 4) OH- + H+ → H₂O
2. Выделение газа происходит в результате реакции серной кислоты с
1) гидроксидом калия 2) карбонатом натрия
3) оксидом калия 4) нитратом свинца
3. Необратимо протекает реакция ионного обмена между растворами
1) сульфата калия и нитрата алюминия
2) серной кислоты и карбоната натрия
3) гидроксида бария и хлорида натрия
4) нитрата калия и фосфорной кислоты
Самостоятельная работа
2-вариант
1. Уравнению реакции Zn(OH)₂ + H₂SO₄ = ZnSO₄ + 2H₂Oсоответствует сокращённое ионное уравнение
1) H⁺ + OH⁻ = H₂O 2) Zn²⁺ + SO₄²⁻ = ZnSO₄
3) H₂SO₄ + Zn²⁺ = ZnSO₄ + H₂O 4) Zn(OH)₂ + 2H⁺ = Zn²⁺ + 2H₂O
2. Практически необратимо протекает реакция ионного обмена между растворами
1) хлорида калия и нитрата цинка
2) сульфата калия и нитрата бария
3) сульфата натрия и гидроксида калия
4) нитрата натрия и сульфата железа (||)
3. С выделением газа протекает реакция между
1) силикатом калия и гидроксидом кальция
2) карбонатом кальция и соляной кислотой
3) нитратом цинка и оксидом бария
4) сульфатом калия и хлоридом магния
Ребята мы сегодня занимались небольшим научным исследованием. Исследовали и выяснили, что ионные реакции идут до конца в трех случаях. Также ознакомились с некоторыми свойствами ионов.
Итак, сегодня мы познакомились с реакциями ионного обмена, теперь давайте подведем итог нашей работе. Заполните таблицу, лежащую у вас на столе.
Выводы:
Если выделит ГАЗ - Это раз;
И получится ВОДА - Это два;
А ещё нерастворимый
Осаждается продукт…
«Есть ОСАДОК», - говорим мы...
Это третий важный пункт,
Химик «правила обмена»
Не забудет никогда:
В результате – непременно
Будет ГА3 или ВОДА,
Выпадет ОСАДОК – Вот тогда порядок!!!
Молодцы ребята вы смогли превратить наш урок в научную лабораторию.
Мы прошли с вами все этапы научного познания всего лишь на одном уроке.
Рефлексивно-оценочный (3 мин).
Я предлагаю вам оценить работу своих групп с помощью колеса самооценки. Возьмите его пожалуйста. На колесе самооценки есть 6 критериев по которым вы должны оценить себя и работу своей группы. Посоветовавшись и от 0 до 10. В течении 1 минуты оцените работу по данным критериям. Вам понятно как выполнять оценивание. В течении минуты поставьте точки.
Что вы можете сказать по критерию Работа ума и получения новых знаний?
Почему? Спасибо! Замечательно. Вторая группа, как вы оценили деятельность своей группы по критерию гармония отношений с коллегами.
И третья группа как вы оценили, себя по критерию у нас все получилось!
VII. Домашнее задание
§ 37
Презентация по теме: «Реакции ионного обмена в природе и жизни человека»
• Предложите решение следующей задачи:
Задача 1.
В сточных водах гальванического цеха химического завода обнаружены катионы Fe3+, Fe2+, Ni2+ и анионы Cl-, SO42-. Как с помощью реакций ионного обмена можно очистить эти стоки?
Успехов вам в дальнейшем изучении химии!
Давайте поблагодарим друг друга аплодисментами! Желаю вам в этой жизни накапливать только позитивную энергию и дарить ее окружающим во всем в
Инструктивная карточка
|
Что делали |
Что наблюдали |
Уравнения реакций |
|
Проведите реакции между парами веществ |
|
|
|
1. сульфат меди (II) и гидроксид натрия |
|
|
|
2. карбонат натрия и соляная кислота |
|
|
|
3. соляная кислота и гидроксид калия (в присутствии индикатора фенолфталеина) |
|
|
|
4. |
|
|
Инструктивная карточка
|
Что делали |
Что наблюдали |
Уравнения реакций |
|
Проведите реакции между парами веществ |
|
|
|
1. сульфат меди (II) и гидроксид натрия |
|
|
|
2. карбонат натрия и соляная кислота |
|
|
|
3. соляная кислота и гидроксид калия (в присутствии индикатора фенолфталеина) |
|
|
|
4. |
|
|
Инструктивная карточка
|
Что делали |
Что наблюдали |
Уравнения реакций |
|
Проведите реакции между парами веществ |
|
|
|
1. сульфат меди (II) и гидроксид натрия |
|
|
|
2. карбонат натрия и соляная кислота |
|
|
|
3. соляная кислота и гидроксид калия (в присутствии индикатора фенолфталеина) |
|
|
|
4. |
|
|
Инструктивная карточка
|
Что делали |
Что наблюдали |
Уравнения реакций |
|
Проведите реакции между парами веществ |
|
|
|
1. сульфат меди (II) и гидроксид натрия |
|
|
|
2. карбонат натрия и соляная кислота |
|
|
|
3. соляная кислота и гидроксид калия (в присутствии индикатора фенолфталеина) |
|
|
|
4. |
|
|
Самостоятельная работа
1. Молекулярному уравнению реакции Ba(OH)₂ +2HNO₃ → Ba(NO₃)₂+2 H₂O соответствует сокращённое ионное уравнение
1) Ba(OH)₂ + H⁺→Ba²⁺ + H₂O 2) 2OH⁻ + 2H⁺ → 2H₂O
3) Ba²⁺ + 2NO₃⁻→Bц3a(NO₃)₂ 4) OH- + H+ → H₂O
2. Выделение газа происходит в результате реакции серной кислоты с
1) гидроксидом калия 2) карбонатом натрия
3) оксидом калия 4) нитратом свинца
3. Необратимо протекает реакция ионного обмена между растворами
1) сульфата калия и нитрата алюминия 2) серной кислоты и карбоната натрия
3) гидроксида бария и хлорида натрия 4) нитрата калия и фосфорной кислоты
4. Уравнению реакции Zn(OH)₂ + H₂SO₄ = ZnSO₄ + 2H₂Oсоответствует сокращённое ионное уравнение
1) H⁺ + OH⁻ = H₂O 2) Zn²⁺ + SO₄²⁻ = ZnSO₄
3) H₂SO₄ + Zn²⁺ = ZnSO₄ + H₂O 4) Zn(OH)₂ + 2H⁺ = Zn²⁺ + 2H₂O
5. Практически необратимо протекает реакция ионного обмена между растворами
1) хлорида калия и нитрата цинка 2) сульфата калия и нитрата бария
3) сульфата натрия и гидроксида калия 4) нитрата натрия и сульфата железа (||)
Оценочный лист
|
Блиц контроль |
Работа у доски |
Работа во время урока |
Самостоятельная работа |
Итого |
|
|
|
|
|
|
